Bonjour, j'ai du courant alternatif qui arrive d'une voie de chemin de fer miniature: +/- 18V. J'aimerais faire un pont redresseur pour alimenter un arduino en 5V. Du coup, hormis les condensateurs, résistances et régulateur 5V à prendre en compte, est-ce qu'il y a des diodes spécifiques adaptées. Je pensais prendre 4 diodes 1N4002. Est-ce une bonne idée ou bien existe-t-il un composant adapté. On m'a conseillé le MB16S, mais il est difficile à obtenir. Y en a-t-il un autre? merci! ou les 4 diodes c'est ok?
Bonjour,
Les diodes 1N400x ou le pont de diodes sont effectivement indiquées pour redresser le courant. Par contre obtenir des réponses plus pertinentes, il nous faudrait savoir:
- combien de courant peut fournir le 18V alternatif ?
- quelle puissance doit fournir l'alimentation 5V ?
A+
Bonjour,
Comme le dit @jelopo, il faudrait connaitre l'intensité nécessaire pour la carte arduino.
Si c'est juste pour une carte arduino et quelques capteur et leds, ça ne devrait pas excéder quelques centaines de mA. Donc des diodes 1N4002 conviennent très bien.
Si tu veux minimiser la chute de tension dans les diodes (comme le MB16S) tu peux utiliser des diodes schotkky par exemple 1N5819.
Par contre pour le régulateur tu as tout intérêt à prendre un régulateur à découpage plutôt qu'un régulateur linéaire car tu vas avoir près de 20V à chuter et avec ce dernier ça risque sérieusement de chauffer.
Bonjour Kamill,
J'ai l'intention de mettre des condensateurs après le pont et entre le régulateur. Du coup tu as un régulateur à me conseiller? Sinon pour le pont je peux prendre 4x 1N5819? L'arduino sera utilisé pour piloter une carte drv8871 qui elle même va piloter un aiguillage qui doit être alimenté par une tension de 14-20V max. Du coup de mon courant alternatif +/- 18v je vais effectivement récupérer du 20v après les chutes du pont. Il sera régulé pour alimenter l'arduino et l'aiguillage directement (je placerai certainement un condensateur et une résistance avant). Pour l'amperage, honnêtement je ne sais pas trop. Ce que je vais demander à l'arduino ne doit pas demander une conso trop grande.
Oui, tu peux faire un pont avec 4 1N5819, pais si tu as des 1N4002, 1N4003 ... ça conviendra bien aussi.
Pour le régulateur, je te conseille la lecture du blog de @hbachetti, paragraphe 3 Convertisseurs stepdown.
Je te remercie
C'est plus qu'une intention qu'il faut avoir, c'est une absolue nécessité.
Et ce ne seront pas des nano farads, mais des milliers de micros farads pour empêcher la tension de descendre trop bas.
Avec une tension de 18 V efficace, la valeur crête sera égale à Vcrete = Veff*racine(2) soit : 26 V
Il faudra que les condensateurs supportent cette tension.
La tension continue résultante d'un redressement double alternance sera égale à 2*Vcrete/PI diminuée de la chute de tension dans les diodes du pont : il y en a deux en série.
Si on prend 0,8 V de chute dans les diodes la tension continue espérée sera égale à :
[2*(18*racine(2) - 2*0,8) ]/PI ~= 15 V.
Pour passer de 15 V à 5 V, je pense qu'un convertisseur de tension sera plus approprié qu'un régulateur qui va dissiper de la chaleur pour rien.
oui c'est ce que j'ai calculé comme tension a l'arrivé 15V. j ai retrouvé un LM2596 qui doit faire l'affaire comme régulateur. Sinon une question. j'ai vu dans certains montages qu'il y avait en parallèle des résistances à côté des condensateurs pour les délester quand il n'y a plus de courant. En effet, ils vont emmagasiner bcp de courant. Est-ce judicieux? et si oui comment savoir les choisir?
Je ne comprend pas ce calcul.
Si le filtrage était parfait la tension redressée serait 18*racine(2) moins la tension dans les diodes = 24V environ.
On peut enlever 1 ou 2 volts pour avoir la tension efficace car le filtrage ne sera pas parfait, ce qui nous donne environ 22V.
Oui et non. Le LM2596 est assez bruité (environ 400mV crête à crête). Si tu utilises l'ADC de l'ATMEGA328, la mesure risque d'être assez aléatoire.
Un MP1584 sera meilleur : 50mV, mais cela reste important.
Ce que je te propose : coupe la poire en deux. Alimente par VIN en réglant le convertisseur sur 7V environ, et laisse au régulateur 5V de l'ARDUINO le soin de réguler le 5V, ce qu'il fera beaucoup mieux que n'importe quel régulateur à découpage.
Elles sont là plutôt pour décharger les condensateurs, lentement, lorsque l'on débranche la charge.
On choisit en général une dizaine de kΩ, ce qui n'entraîne pas une consommation notable. Mais dans ton cas, elles sont assez inutiles.
C'est surtout utilisé pour décharger les condensateurs pour des questions de sécurité sur le primaire des alimentations à découpage ou la tension peut atteindre plus de 300V.
Pour une alim basse tension, je ne vois pas trop l'intérêt.
La tension moyenne, terme à prendre au sens de tension continue, d'un signal redressé simple alternance est égal à Vcrête divisé par PI.
C'est le résultat de l'intégrale d'une demi sinusoïde sur une période.
Pour un redressement double alternance, il faut multiplier par 2.
Il faut bien sûr retirer de Vcrête la chute de tension dans les diodes :
simple alternance => 1 diode => 0,8V
double alternance :
transformateur à secondaire avec point milieu => 1 diode
pont de diodes => 2 diodes
Merci à vouas tous pour votre bienveillance et la qualité des réponses. Je vais commander le matériel et je vous enverrai une photo si cela ne me pète pas à la figure. Bonne soirée.
Ce calcul c'est si on n'a pas de condensateur de filtrage.
Non, qu'il y ait un condensateur de filtrage ou pas, c'est un calcul mathématique : intégrale d'une arche de sinusoïde sur une période.
Ce calcul donne la tension continues que l'on pourra obtenir si on "lisse" la sortie.
Quand la tension incidente, sinusoïde redressée, est supérieure à la tension de charge instantanée du condensateur, le condensateur se charge.
Dès que la tension incidente instantanée devient inférieure à la tension de charge instantanée du condensateur, le condensateur se décharge dans la "charge" (le circuit régulateur) limitant la baisse de tension, jusqu'à la nouvelle arche de sinusoïde où il peut de nouveau se charger.
Ce condensateur est indispensable pour que tension appliquée au redresseur ne soit pas inférieure à la tension minimale qui doit lui être appliquée.
La tension appliquée sur ce condensateur peut atteindre Vcrête.
La valeur du condensateur dépend du courant dans la charge.
Plus il faut d'ampères, plus il faut mettre de µF
Si on a un condensateur de filtrage, le signal n'est plus une arche de sinusoïde. C'est à la limite un courant continu.
En sortie de transfo, et donc avant la diode, ce sont des arches de sinusoïdes.
Au niveau du condensateur, ce sont des exponentielles.
Sur le deuxième schéma, on voit une résistance en série avec la diode : ce n'est pas une résistance physique mais "une chose" qui se comporte comme une résistance. Une partie est dans la diode physique, une autre est dans le secondaire du transformateur, une autre est ........
Au niveau du condensateur, ce sont des exponentielles, charges et décharges de circuit RC.
Une exponentielle de charge avec la résistance en série avec la diode, et qui est de faible valeur.
Une exponentielle de décharge avec pour résistance, la résistance équivalente de la charge qui est de valeur plus élevée que la première, sans quoi le condensateur ne pourrait jamais se charger.
Franchement d'accord.
En général, on s'arrange en tous cas pour que la tension redressée / filtrée soit proche d'une tension continue, donc Vefficace*racine(2), à l'ondulation près.
Cela implique des crêtes de courant importantes pendant les phases de charge du condensateur de filtrage, et accessoirement un échauffement du condensateur, à cause de l'ondulation.
Les datasheets des condensateurs, en général, précisent d'ailleurs quelle est le courant d'ondulation maximal supporté, afin de limiter l'échauffement.
Les datasheets des diodes, précisent également quel est le condensateur de filtrage maximal supporté, afin de réduire les pointes de courant pendant les phases de charge de celui-ci, à une valeur acceptable.
Pour le calcul de la tension redressée / filtrée d'une alimentation, on prend comme base la tension de crête, mais certainement pas la tension moyenne.
C'est justement l'ondulation qui est constituée par les exponentielles.
Elles sont bien présentes.
Un condensateur ne peut rien filtrer s'il est associé à une source de tension idéale bruitée.
Si la source de tension est idéale, la tension aux bornes du condensateur suivra parfaitement le bruit.
Les filtrages par condo de 100 nF ne peuvent filtrer que parce que les alims sont imparfaites.
Sans circuit série avec le condo l'effet du filtrage est fortement réduit, même si pour des circuits numériques, il est suffisant.
En électronique analogique où le filtrage d'alim est essentiel, quand on a des circuits qui consomment un courant constant, on place une résistance série avant le condo, de quelques dizaines d'ohms a quelques centaines d'ohms.
Un condensateur "réservoir" pour absorber les pointes de courant ne peut pas maintenir une tension constante.
Même si cela fonctionne parce qu'il y a des marges sur la valeur de la tension d'alim, la variation de tension aux bornes du condensateur "réservoir" est régie par une exponentielle de décharge de circuit RC.
Pour moi il ne s'agit pas d'exponetielles car la decharge n'est pas avec une résistance. Il y a un régulateur qui délivrant une tension continue, laisse passer un courant constant. La decharge est alors une droite.
Dans le post #15, il y aune charge qui n'est pas un régulateur et on a donc un decharge exponentielle. Mais ici on a un régulateur.
Le condensateur peut se calculer par une décharge à courant constant V=IT/C avec
V ondulation (volts)
I courant de décharge (A)
T demi période (s) car c'est presque le temps de décharge
C capacité (F)
Dans le cas d'un régulateur à découpage il faut prendre le courant moyen.